变配电系统中继电保护的配置和应用

张贺亮 徐静 郝丽萍

摘要：电力系统继电保护通常指的是在整个电力系统运行过程中发生故障或者是事故时能够确保电力系统安全运行的自动化设备。电力系统发生故障的原因非常多，如雷击、鸟害、设备老化、设备损坏、不合格操作等等，电力系统发生异常和事故主要包括短路、两地相接、三地相接、过负荷、过电压等等。继电保护能够通过自动化设备在电力系统出现故障时及时反应并调整，对整个电力系统运行做好保护措施。本文主要分析变配电系统继电保护中存在的一些问题，并提出相应的处理策略。

关键词：变配电系统；继电保护；应用

引言

在整个电力系统中，存在很多电网线路及电气设备，电力系统在发生故障后，很有可能对电网线路和电气设备造成损害，为确保电力系统的稳定运行，必须确保电力系统继电保护装置的正常运行。近年来，人们对电力企业的供电质量要求越来越高，为满足人们对用电质量的需求，对变电设备继电保护问题进行研究和分析有十分重要的意义。

一、变配电运行继电保护相关问题分析

（一）、电力设备老化

近年来，随着社会经济的持续发展，人们的生活水平越来越高，对电力资源的需求量也越来越大，目前，在我国很多地区存在供电与用电需求相互矛盾的现象，尤其是在电力设备老化严重的地区，这种现象更明显。电力设备在长期运行过程中，由于运行环境比较恶劣，负载量比较大，很容易在运行一段时间后，出现不同程度的老化现象，从而对电力设备的运行效率造成一定影响。同时电力设备在长期运行过程中，会产生高温，当设备温度超过极限承受温度后，就会引起设备老化。加上各种电力设备分布比较广泛，在日常工作中，难以对这些电力设备进行全面维护，这就会对电力设备的正常运行造成影响。

（二）、变电运行的安全管理

在变电运行过程中，还存在一定的安全管理问题，电网管理人员在进行系统管理时，仍采用传统的管理方式，而传统的管理方式无法适应当前大范围电网系统的管理要求，这就导致在电网管理过程中，出现管理漏洞，从而引起一些安全问题。在电力企业中，内部监督部门对电网系统的安全运行有很大的影响，但受内部监督制度不完善、监督人员安全意识差等因素的影响，电力企业内部监督部门无法充分发挥其职责，从而对电网系统的安全管理造成影响。

（三）、隐藏故障的危害

近年来，配电系统中大规模连锁故障的发生受到了广泛的关注。连锁故障指的是系统中的某个元件失效导致了第二元件的失效，而第二元件的失效又导致了第三元件的失效，以此类推。连锁故障迅速的蔓延是造成配电系统全面瓦解的最主要的原因。连锁故障发生的概率并不大，然而有着极大的危害。通过对近年来国内外大规模停电事故的分析能够发现，连锁故障造成的大规模事故，继电保护装置中的隐藏故障是主要的原因之一。据调查，在配电系统中，有约75%的大规模事故都和继电保护系统中存在着缺陷导致了误动有关系。这一类的事故中，经常可以见到的情况是：保护系统中存在隐藏的缺陷，由于过载、相邻线路发生故障、潮流反向等事件的触发，使得隐藏缺陷暴露，导致保护装置发生误动。切除线路，造成事故进一步的恶化。

二、变配电系统中继电保护的配置和应用

（一）、输电线路保护

输电线路保护时变配电系统中的重要继电保护形式，通常根据不同电压等级以及保护要求的不同，配置有电流保护、阻抗保护以及重合闸等继电保护装置，對变配电系统中的输电线路形成了全面的保护。

（1）电流保护

第一段是电流速断保护，其是反应于电流增大而瞬时动作的电流保护形式，能在很短的时间内切除线路故障，从而减少故障的持续时间，能够有效地避免故障的扩大；第二段是限时电流速断保护，其以一定的时限切除本线路上速断保护范围外的故障，作为电流速断保护的后备保护，当速断保护发生拒动时以较短的时间及时切除故障；第三段是定时限过电流保护，其既是本线路主保护拒动的近后备保护，同时也是下级线路保护拒动的远后备保护，以一定的时限切除故障以保证电流保护的选择性和可靠性。

（2）阻抗保护

阻抗保护又称距离保护，其同时利用电力系统中故障时的电压电流值，通过其比值反映故障点到保护装置的距离，进而判断是否在保护范围内。与电流保护相比，阻抗保护灵敏度更高，受电网运行方式变化的影响更小，保护范围更加稳定可靠性，但由于需要同时测量系统电压电流值，原理较为复杂，导致阻抗保护接线构成复杂，保护装置自身的可靠性不足。

（3）自动重合闸

通常情况下，输电线路发生的多为瞬时性故障，因此为了提高输电线路运行的可靠性，需要配置自动重合闸对断路器进行重合闸，以缩短输电线路停电时间，提高电力系统并列运行稳定性，纠正瞬时故障或断路器故障引起的误动作。

（二）、电力系统应加强继电保护的智能化发展

随着我国信息化进程的不断加快，我国电力系统的继电保护也逐渐向智能化方向靠近。计算机网络已经逐步成为信息时代的技术支柱，对各个行业的发展对产生了深刻的影响。由于缺乏有效的数据通信手段，现如今的继电保护装置中，在具体的工作过程中还有一些不足，因此，如果想使继电保护装置充分发挥其作用，那么就必须将电力系统中主要的运行设备上安装继电保护装置，同时还应该实现微机保护的网络化。综上所述，继电保护能够有效保障电力系统运行的可靠性与稳定性，电力部门必须重视继电保护的应用。目前，在进行继电保护作业的过程中，会有许多因素对继电保护系统产生干扰，比如雷击因素、高频因素、辐射因素以及静电放电因素，因此，电力系统必须采取有效的措施对防止这些因素对继电保护产生较大的影响，这样才能更好地保障电力系统运行状态，提高电力系统运行的安全性。

（三）、在电力系统继电保护设备运行过程中进行跟踪检测

如今继电保护中自动化设备功能在不断增强并呈现自我诊断的趋势，从继电保护自动化设备发展的角度来说，它为实现电力系统继电保护设备运行进行跟踪检测提供了很好的条件。对电力系统继电保护设备进行跟踪检测主要是通过加载线监测程序的方式来完成，它不仅能够监测整个继电保护动作执行的结果，还能够实现动态管理。在进行跟踪检测的过程中一方面是检测相关继电保护设备，诊断继电保护设备工作的稳定性和可靠性；另外一方面是引入新型继电保护设备，确保技术和方法的可靠性和有效性。

（四）、建立完善的电力系统继电保护运行管理制度

依据电力系统继电保护的特点制定相应的运行管理制度，完善的管理制度能够确保整个电力系统的正常运行，对电力系统继电保护抗干扰的性能也非常重要。以最新科学技术为支撑，对系统进行定期维护和检修，针对电力系统运行中的故障进行及时分析，对于系统运行中较难处理的问题可以借助计算机等先进技术进行运算和处理，实现跟踪管理和检查，这样不仅能够有效保障电力系统继电保护装置的正常运行，也能够实现企业人力资源优化配置。另外，管理制度中除了对应的运行管理制度，还需要设立一定的员工奖惩机制，减少员工在工作中维护、检修意识淡薄的现象。

结束语

在变电运行过程中，为确保电力系统的安全性、稳定性，必须加强对继电保护装置的管理，并对其应用和发展趋势进行了分析和探究，相信随着相关技术的不断发展完善，变配电系统的可靠性将进一步提高，从而有效保证南水北调工程的正常运行。

参考文献：

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[2] 黄雅宣.变电运行中的继电保护问题分析[J].河南科技，2013，（3）.

[3] 郜毅克.变电运行中继电保护的问题[J].广东科技，2014，（22）.